Éditeur(s) : Université Paris 7 – Denis Diderot
Résumé : Sea surface salinity (SSS) influences numerous oceanic phenomena, for instance surface water ventilation, deep water formation and thermohaline circulation. SSS also controls some ocean-atmosphere coupled processes, such as the intensity of freshwater flux and the penetration of heat flux and turbulence. Salinity is more difficult to measure than temperature from in situ surveys, which results in 20 times less data being currently available. Moreover, sea surface temperature (SST) is routinely estimated from satellites, which is not possible yet for SSS. Two space missions will fill this gap soon: SMOS from the European Space Agency and Aquarius/SAC-D from NASA and CONAE. To contribute to the SMOS project, we propose a method for estimating SSS from current satellite observations and for studying the mechanisms governing its variability. We developed a simplified model of the ocean mixed layer, based on the "slab mixed layer" formulation (Frankignoul et Hasselmann, 1977). This 2D horizontal model is implemented over the global ocean, using a near 100 km resolution, and integrated during a climatological year. Air-sea fluxes are taken from the ECMWF meteorological model (ERA40 reanalysis) and the surface currents are provided by altimeter data (SSALTO-DUACS analysis). The mixed layer depth (MLD) is derived from SST observations, using an original inversion technique. The MLD fields obtained from this inversion are well correlated to in situ estimates. This effective depth represents the air-sea fluxes penetration and ensures consistency between fluxes, les currents and SST. We first validate the simulation through examination of the heat balance in north-eastern Atlantic, by comparing to measurements and models from the POMME experiment. Then we study the salinity balance in the global domain, in terms of its geographical distribution and seasonal evolution. Equilibrium between the various processes appears generally more complex than for temperature. Noteworthy, the role of atmospheric flux is less predominant (22%), while geostrophic advection (33%) and diapycnal mixing (22%) contribute more strongly. Our results indicate this model succeeds in reconstructing SSS variability over most of the oceans. Daily SSS variations are also simulated, whereas they are not represented in current observed data at a global scale. Owing to its simplicity and fast computation, the model will be useful to the SMOS mission. It can help for the measurement calibration/validation and provide a first guess estimate to the sophisticated algorithm required for SSS restitution.
La salinité de surface des océans (SSS) influence de nombreux phénomènes océaniques, parmi lesquels la ventilation des eaux de surface, la formation d'eaux profondes et la circulation thermohaline. Elle détermine aussi certains processus couplés océan-atmosphère, notamment l'intensité du flux d'eau douce, la pénétration du flux de chaleur et de la turbulence. La mesure in situ de salinité est plus compliquée que celle de température, si bien qu'on dispose actuellement de 20 fois moins de données pour cette propriété. De plus, la température de surface (SST) est couramment estimée par satellite, ce qui n'est pas encore le cas de la SSS. Deux missions spatiales vont prochainement combler cette lacune : le satellite SMOS de l'Agence Spatiale Européenne et le satellite Aquarius/SAC-D de la NASA et de la CONAE. En préparation du projet SMOS, nous proposons une méthode pour estimer la SSS à partir des observations satellitaires actuelles et étudier les mécanismes de sa variabilité. Nous avons développé un modèle simplifié de couche mélangée océanique, basé sur la formulation "slab mixed layer" (Frankignoul et Hasselmann, 1977). Ce modèle 2D horizontal est implémenté sur l'océan global, avec une résolution proche de 100 km, et intégré au cours d'une année climatologique. Les flux air-mer proviennent du modèle météorologique ECMWF (réanalyse ERA40) et les courants de surface sont issus de l'altimétrie (analyse SSALTO-DUACS). La profondeur de la couche mélangée (MLD) est dérivée des observations de SST, grâce à une technique d'inversion originale. La MLD obtenue par inversion est bien corrélée aux estimations basées sur des données in situ. Cette profondeur effective représente la pénétration des flux air-mer et assure la cohérence entre les flux, les courants et la SST. La simulation est d'abord validée en examinant le bilan de chaleur dans l'Atlantique Nord-Est, par comparaison aux mesures et aux modèles de l'expérience POMME. Puis le bilan de salinité est étudié dans le domaine global, en termes de distribution géographique et d'évolution saisonnière. L'équilibre entre les différents processus est généralement plus complexe que pour la température. Notamment, le rôle du flux atmosphérique est moins prépondérant (22%), tandis que l'advection géostrophique (33%) et le mélange diapycnal (22%) contribuent fortement. Nos résultats montrent que ce modèle parvient à restituer la variabilité de la SSS sur la majeure partie des océans. Le modèle simule aussi les variations journalières de SSS, qui ne sont pas représentées à l'échelle globale dans les observations actuelles. Grâce à sa simplicité et à sa rapidité, le modèle pourra être utile dans le cadre de SMOS. Il pourra aider à la calibration/validation de la mesure et fournir une estimation a priori pour l'algorithme complexe nécessaire à la restitution de la SSS.

Droits : info:eu-repo/semantics/openAccess
http://archimer.ifremer.fr/doc/2006/these-2302.pdf
http://archimer.ifremer.fr/doc/00000/2302/

Éditeur(s) : Taylor & Francis Ltd
Résumé : A new method is developed to estimate daily turbulent airsea fluxes over the global ocean on a 0.25 degrees grid. The required surface wind speed (w(10)) and specific air humidity (q(10)) at 10m height are both estimated from remotely sensed measurements. w(10) is obtained from the SeaWinds scatterometer on board the QuikSCAT satellite. A new empirical model relating brightness temperatures (T-b) from the Special Sensor Microwave Imager (SSM/I) and q(10) is developed. It is an extension of the author's previous q(10) model. In addition to T-b, the empirical model includes sea surface temperature (SST) and airsea temperature difference data. The calibration of the new empirical q(10) model utilizes q(10) from the latest version of the National Oceanography Centre airsea interaction gridded data set (NOCS2.0). Compared with mooring data, the new satellite q(10) exhibits better statistical results than previous estimates. For instance, the bias, the root mean square (RMS), and the correlation coefficient values estimated from comparisons between satellite and moorings in the northeast Atlantic and the Mediterranean Sea are 0.04gkg(1), 0.87gkg(1), and 0.95, respectively. The new satellite q(10) is used in combination with the newly reprocessed QuikSCAT V3, the latest version of SST analyses provided by the National Climatic Data Center (NCDC), and 10m air temperature estimated from the European Centre for Medium-Range Weather Forecasts (ECMWF) reanalyses (ERA-Interim), to determine three daily gridded turbulent quantities at 0.25 degrees spatial resolution: surface wind stress, latent heat flux (LHF), and sensible heat flux (SHF). Validation of the resulting fields is performed through a comprehensive comparison with daily, in situ values of LHF and SHF from buoys. In the northeast Atlantic basin, the satellite-derived daily LHF has bias, RMS, and correlation of 5Wm(2), 27Wm(2), and 0.89, respectively. For SHF, the statistical parameters are 2Wm(2), 10Wm(2), and 0.94, respectively. At global scale, the new satellite LHF and SHF are compared to NOCS2.0 daily estimates. Both daily fluxes exhibit similar spatial and seasonal variability. The main departures are found at latitudes south of 40 degrees S, where satellite latent and sensible heat fluxes are generally larger.
International Journal Of Remote Sensing (0143-1161) (Taylor & Francis Ltd), 2013-07 , Vol. 34 , N. 14 , P. 5243-5261

Droits : 2013 Taylor & Francis
http://archimer.ifremer.fr/doc/00137/24825/23575.pdf
DOI:10.1080/01431161.2013.787502
http://archimer.ifremer.fr/doc/00137/24825/

Éditeur(s) : HAL CCSD
Résumé : Water vapour is highly variable in the atmosphere with concentration reaching saturation in the tropics and with dry areas over elevated continental region. Good knowledge of the amount of integrated water vapour in the air is necessary to predict phase changes and in particular precipitation. Water vapour variability measurements are still insufficient with standard observing systems. Moreover accurate GPS antenna positioning is affected by the refractivity index variation in the troposphere. Consequently, vertical positioning component estimation is difficult. This variation is directly linked to distribution of variables such as pressure, temperature and humidity along the path between satellite and receiver. Here we study more specifically heavy rains et notably Cevenols events. This thesis work consists to check the GPS measurement validity to quantify water vapour in comparison with measurements from radiosoundings and meteorological model outputs. GPS observations and flux surface information have been analysed to see if water vapour quantification by GPS allowed characterising heavy rain events (cumulative rainfall amount greater than 150 mm). Then, we tested the GPS data assimilation impact on cumulative precipitation forecasts using the high resolution Meteo France AROME model (2.5 km). Finally the quality and the contribution of GPS measurement on sea is evaluated for water vapour measurement. This study has been realised in the framework of VAPIMED experiment.
La vapeur d'eau varie largement dans l'atmosphère avec des concentrations allant de la saturation dans les tropiques à des zones presque sèches au-dessus des zones continentales élevées. Une bonne connaissance du contenu en vapeur d'eau dans l'air est nécessaire pour la prévision des changements de phases, notamment les précipitations. La mesure de la variabilité de la vapeur d'eau est une lacune des systèmes d'observation. Par ailleurs, il est apparu que le positionnement précis des antennes GPS était affecté par la variation de l'indice de réfraction dans la troposphère, ce qui rend particulièrement difficile l'estimation de la composante verticale. Cette variation est directement liée à la distribution des variables pression, température et humidité sur les trajets satellite-récepteur. On s'intéresse ici à l'étude des précipitations intenses et notamment aux épisodes Cévenols. Ce travail de thèse consiste à vérifier la validité de la mesure GPS pour la quantification de la vapeur d'eau en la comparant avec des mesures issues de radiosondage et des sorties de modèle météorologique. On cherche à analyser si la quantification de vapeur d'eau par GPS permet de caractériser les forts événements précipitants (cumuls supérieurs à 150 mm) à l'aide d'observations conjointes sur les flux de surface. On étudie ensuite l'impact de l'assimilation de données GPS issues d'un réseau GPS dense sur la prévision des cumuls de pluies dans le modèle à hauterésolution (2.5 km) AROME de Météo France. Finalement on évalue la qualité et l'apport de la mesure de vapeur d'eau par GPS en mer dans le cadre d'une campagne de mesure VAPIMED).
https://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00444081

Droits : info:eu-repo/semantics/OpenAccess
tel-00444081
https://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00444081
https://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00444081/document
https://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00444081/file/These_KBoniface.pdf

Éditeur(s) : Elsevier Sci Ltd
Résumé : A multi-scale global hindcast of ocean waves is presented that covers the years 1994-2012, based on recently published parameterizations for wind sea and swell dissipation [Ardhuin, F., Rogers, E., Babanin, A., Filipot, J.-F., Magne, R., Roland, A., van der Westhuysen, A., Queffeulou, P., Lefevre, J.-M., Aouf, L., Collard, F., 2010. Semi-empirical dissipation source functions for wind-wave models: Part I. Definition, calibration and validation. J. Phys. Oceanogr. 40 (9), 1917-1941]. Results from this hindcast include traditional wave parameters, like the significant wave height and mean periods, and we particularly consider the accuracy of the results for phenomenal sea states, with significant heights above 14 m. Using unbiased winds, there is no evidence of a bias in wave heights even for this very high range. Various spectral moments were also validated, including the surface Stokes drift and mean square slopes that are relevant for wave-current interactions modelling and remote sensing, and also spectra of seismic noise sources. The estimation of these parameters is made more accurate by the new wave growth and dissipation parameterizations. Associated air-sea fluxes of momentum and energy are significantly different from what is obtained with the WAM-Cycle 4 parameterization, with a roughness that is practically a function of wind speed only. That particular output of the model does not appear very realistic and will require future adjustments of the generation and dissipation parameterizations.
Ocean Modelling (1463-5003) (Elsevier Sci Ltd), 2013-10 , Vol. 70 , P. 174-188

Droits : 2012 Elsevier Ltd. All rights reserved.
http://archimer.ifremer.fr/doc/00155/26582/25477.pdf
DOI:10.1016/j.ocemod.2012.12.001
http://archimer.ifremer.fr/doc/00155/26582/

Résumé : L'importance des forêts tropicales dans le cycle du carbone à l'échelle planétaire est majeure, tant en terme de stock qu’en terme de flux de CO2. Plusieurs études mettent en évidence des changements au sein des forêts tropicales au cours des 20 dernières années, notamment des changements de la dynamique forestière et une augmentation de la biomasse aérienne. Les déterminants de ces variations sont aujourd’hui discutés et nous proposons ici d’apporter une contribution à ce débat. Les données utilisées dans ce travail proviennent du dispositif de suivi forestier à long terme de Paracou, Guyane Française, mis en place en 1984 et qui recouvre plus de 120 ha de forêt tropicale humide. Les données météorologiques proviennent de la tour à flux du dispositif, Guyaflux. Les mesures de diamètre proviennent de la base Guyafor pour les données annuelles et bisannuelles, et des mesures de 260 arbres à proximité de la tour à flux pour les mesures diamétriques intra-annuelles.Cette thèse se divise en deux grandes parties. La première concerne l’analyse de la biomasse du dispositif de suivi forestier de Paracou en Guyane et l’implication des changements de structure de cette forêt sur le bilan de carbone. Cette partie est constituée de deux points. (i) Quelles échelles temporelles et spatiales sont pertinentes pour analyser les composantes de structure (biomasse, aire basale et nombre de tiges) et de dynamique (croissance, recrutement et mortalité) des forêts tropicales afin de minimiser les effets d’échantillonnage ? Nous avons établi une méthodologie permettant de relier les intervalles de temps et la surface de mesure aux coefficients de variation de chacune des variables de structure et de dynamique de la forêt. (ii) Quels processus démographiques sont prépondérants dans l’explication des variations de biomasse et comment se redistribue la biomasse accumulée dans le système ? L’augmentation de la biomasse observée sur le dispositif de Paracou serait liée à la rareté des évènements de mortalité des gros arbres qui portent une part très importante de la biomasse.La deuxième partie de la thèse concerne l’analyse de l’effet du climat à moyen terme, inter et intra-annuel, et les effets directs du climat dans les changements de dynamique de la forêt. Cette partie se divise en 3 points. (i) Comment quantifier le stress hydrique en forêt tropicale humide ? Nous avons réalisé un modèle journalier de réserve en eau du sol pour les arbres en forêt tropicale. (ii) Quelles variables sont explicatives de la croissance des arbres en forêt guyanaise ? Nous avons montré que l’eau dans le sol est le facteur le plus explicatif du déterminisme climatique parmi un panel de variables climatiques. (iii) Quels traits fonctionnels sont prédicteurs de la réponse des arbres aux variations climatique ? Nous avons déterminé que des traits spécifiques, densité du bois et la hauteur maximale, ainsi que le diamètre de l'arbre au moment de la mesure, modulent la croissance des arbres en réponse au climat.
At a global scale tropical forest play a major role in term of carbon stock as well as in term of CO2 fluxes. Several studies have highlighted changes in tropical forest functioning during the last 20 years including a faster turnover and an increase of above ground biomass. The drivers of these changes are discussed and throughout this thesis we propose to contribute to this debate. We use the data from the Paracou experimental site in French Guiana established in 1984 on 120 hectares of moist tropical forest. Meteorological data come from the flux tower of the site, Guyaflux. We use annual and bisannual diameter measurements from the Guyafor database, and intra-annual diameter increments from the measurements of 260 trees near the flux tower.This thesis has two main parts. In the first part we present the biomass analysis of the Paracou permanent plots and the impact of structural changes in this forest on the carbon budget. The first part is constituted by two points. (i) Which temporal and spatial scale used to analyze the structure (biomass, basal area and stem density) and dynamics (tree growth, recruitment and mortality)components of tropical forest in order to minimized sample bias ? We establish a simple method to rely measurement interval between census and surface of measurement to the coefficient of variation of forests structure and dynamic components (ii) Which demographic process are involved in the explanation of biomass variation and how the biomass is distributed in the system ? The observed increase of biomass at Paracou could be link to the rarity of big trees mortality events. These big trees represent the larger part of the biomass. In the second part, we present the analysis of intra and inter-annual climate variation effects on forest dynamic changes. This part is divided in two points. (i) How to model drought stress in moist tropical forest ? We built a daily water balance model for tropical trees. (ii) Which climate variables explain the tree growth in guianian forests? We shown that soil water availability is the determinant factor of tree growth among a panel of climate variables. (iii) Which functional traits are involved in the tropical tree growth responses to climate? In this analysis, we determined that wood specific gravity, maximum tree height and tree diameter modulate the tree growth response to climate variations.

http://www.theses.fr/2011AGUY0481/document

Éditeur(s) : Université des Antilles Études caribéennes
Résumé : La petite île antillaise de Saint-Martin (90 km²) a vu sa population pratiquement tripler ces deux dernières décennies, passant de 25 000 à 70 000 insulaires environ. Les migrations intra-caribéennes sont la cause essentielle du sensible accroissement démographique de cette île mi-française, mi-hollandaise au niveau de vie comparable à celui de l’Europe occidentale, mais située dans une aire géographique moins privilégiée. L’article tend à interroger le lien de causalité entre l’afflux massif de populations allochtones et la partition de l’île, ce dernier facteur paraissant déterminant pour la compréhension du phénomène migratoire vers Saint-Martin. L’île serait rendue plus encore attractive par l’existence de cette frontière qui, d’une part, favorise un dynamisme économique particulier et, d’autre part, rend le contrôle des flux migratoires plus difficile en raison du différentiel législatif entre ses deux parties.
The small Caribbean island of St. Martin (90 km ²) saw its population nearly tripled in the last two decades, from 25 000 to about 70 000 islanders. The intra-Caribbean migrations are the main cause of significant population growth of the mid-French, mid-Dutch island where standard of living is comparable to that of Western Europe but located in a geographical area less privileged. The article tends to question the causal link between the massive influx of immigrants populations and the partition of the island, the latter factor appearing crucial for understanding the phenomenon of migration to Saint-Martin. The island would be made more attractive by the existence of this border which, on the one hand, promotes a particular economic dynamism and, on the other hand, gives the control of migration flows more difficult because of the legislative differential between its two parties.

Droits : info:eu-repo/semantics/openAccess
urn:doi:10.4000/etudescaribeennes.962
http://journals.openedition.org/etudescaribeennes/962

Éditeur(s) : Université des Antilles Études caribéennes
Résumé : Les nouvelles logiques spatiales du port de Barcelone. Tourisme de croisière, aménagement et paysage.Dans le cadre de la gestion urbanistique des quais de Barcelone pour augmenter les navettes de croisières, la capitale catalane profite de ses aménités intrinsèques pour devenir le premier port touristique méditerranéen et le quatrième du monde. Grâce à des aménagements conséquents dont les infrastructures sont les pièces maitresses, la cité devient un modèle de par sa capacité à créer une mise en scène et en récit de son front de mer pour produire un imaginaire empreint de modernité et de tradition. Une enquête de terrain permet de revenir sur la scénographie portuaire par l’intermédiaire d’espace public de qualité et l’importance du rôle des quais pour la rêverie et l’échappatoire à la vie quotidienne. Actuellement, transports aériens et parc hôtelier collaborent avec les opérateurs de croisières, la gouvernance urbaine et portuaire profite d’une collaboration publique/privée pour permettre une meilleure intégration des opérations d’aménagements tout en allégeant les coûts. L’enjeu du développement durable en lien avec le transport de touristes devient crucial du fait de l’importance des flux à contrôler.
The new spatial logical of Barcelona‘s port. Cruiser tourism, planning and landscape.As part of the management of urban banks to increase the Barcelona cruise shuttle, the catalan capital advantage of its amenities inherent to become the first Mediterranean tourist port and the fourth in the world. With facilities including substantial infrastructure are the centerpiece, the city became a model for its ability to create a setting and story of its waterfront to produce a sleek, modern fantasy and tradition. A field survey to return to the staging port through public space quality and the importance of platforms for reverie and escape from everyday life. Currently, air transport and hotel facilities are working with cruise operators, urban governance and port enjoys a public / private collaboration to enable better integration of operations of facilities while reducing costs. The challenge of sustainable development in connection with the transportation of tourists is crucial because of the importance of flow control.
Las nuevas lógicas territoriales del puerto de Barcelona. Turismo de crucero, planificación y paisaje.Como parte de la gestión de los bancos urbanos para aumentar el transporte de cruceros de Barcelona, la ventaja de capital catalán de sus servicios inherentes a convertirse en el primer puerto turístico del Mediterráneo y la cuarta en el mundo. Con instalaciones que incluyen una infraestructura sustancial son la pieza central, la ciudad se convirtió en un modelo por su capacidad para crear un entorno y la historia de su línea de costa de producir una fantasía elegante, moderna y tradicional. Un estudio de campo para volver a la puesta en escena a través de puerto de la calidad del espacio público y la importancia de las plataformas de ensueño y escapar de la vida cotidiana. En la actualidad, facilidades de transporte aéreo y el hotel están trabajando con los operadores de cruceros, la gobernanza urbana y el puerto goza de una colaboración pública / privada para permitir una mejor integración de las operaciones de las instalaciones y reducir los costos. El reto del desarrollo sostenible en relación con el transporte de turistas es crucial debido a la importancia del control de flujo.
Barcelone

Droits : info:eu-repo/semantics/openAccess
urn:doi:10.4000/etudescaribeennes.5154
http://journals.openedition.org/etudescaribeennes/5154